Подражающие молниям

То, что выглядит в принципе очень простым, на деле оказывается достаточно сложным. В зависимости от крепости угля, мощности и наклона его пластов, способа выемки угля и многих других обстоятельств длина, диаметр и характер взаимного расположения шпуров должны изменяться. Пласты могут быть к тому же насыщены водой, а шахта — быть опасной по газу и пыли. Это отразится на характере применяемых взрывчатых веществ, что, в свою очередь, опять-таки повлияет на расположение и размеры шпуров. Иногда выгоднее вообще отказаться от шпуров и взрывать горную массу более крупными котловыми и камерными зарядами. В каждую камеру помещается и взрывается заряд весом до нескольких тонн. Цель во всех случаях остается одна — добывать как можно больше угля или руды, затрачивая на это как можно меньше средств, времени и взрывчатых веществ. Однако средства для достижения этой цели не просты и далеко не всегда ясны. Кроме того, очень важно не просто отбить горную массу, а получить разрыхленный материал с нужной крупностью кусков. Нельзя допустить, чтобы энергия взрыва бесполезно затрачивалась на излишнее перемалывание угля или руды. Но еще хуже, если будут отколоты огромные глыбы, не влезающие на транспортер или в ковш экскаватора. Управление действием взрыва в горном деле — совершенно самостоятельная и очень увлекательная отрасль науки, достижения которой дают народному хозяйству огромный эффект.

Еще недавно взрыв в горном деле и строительстве применялся только для дробления. После того как советские ученые первыми в мире освоили искусство направленного взрыва, стало ясно, что взрывчатые вещества — не только всесокрушающий молот, но и гигантский экскаватор, способный перемещать огромные массы грунтов любой прочности. С тех пор взрыв стал широко применяться в строительстве при сооружении каналов, возведении насыпей и плотин, устройстве гидротехнических и ирригационных сооружений. Преимущества взрыва особенно ярко проявляются при осуществлении грандиозных строительных задач — как раз таких, которые характерны для нашей великой страны. Поэтому не удивительно, что именно Советский Союз стал пионером в применении мощных направленных взрывов.

Взрывы в грунтах — старинная отрасль саперного дела. Возведение окопов и траншей, создание и разрушение всякого рода перемычек, сооружение котлованов под фундаменты давно практиковалось военными и гражданскими взрывниками. Уже больше ста лет назад выдающиеся теоретики взрывного дела, участники Севастопольской обороны генералы М. М. Фролов и М. М. Боресков заложили основы расчета взрывов в грунтах. Формула Борескова и поныне используется для определения размера заряда, необходимого для получения в грунте воронки нужных размеров.

Осуществление направленных взрывов ознаменовало принципиально новый этап в истории взрывного дела. Ведь при строительстве многих сооружений важно не столько раздробить, уничтожить, разрушить объект, сколько направить взрыв в нужном направлении, чтобы выброшенный грунт мог образовать, например, плотину или дамбу.

Обычно грунт выбрасывается с наибольшей силой в направлении, перпендикулярном поверхности земли. При горизонтальной поверхности наибольший выброс идет вверх, что не приносит особой пользы, если строится, к примеру, канал. Котлован, образованный взрывом, будет тут же в значительной мере вновь засыпан этим же грунтом. Если придать поверхности нужный наклон и правильно рассчитать заряд, то грунт можно отбросить в сторону на заданное расстояние и в необходимом направлении. Для этого можно использовать естественные откосы — склоны гор, холмов — или создавать такие наклонные поверхности искусственно, путем предварительных взрывов. Очень часто такой искусственный откос может существовать всего несколько секунд или даже долей секунды — потом он разрушится, обвалится или засыплется грунтом. В таких случаях после вспомогательных взрывов надо немедленно взрывать основной заряд. Поэтому направленный взрыв — это, как правило, серия взрывов точно рассчитанных и точно расположенных зарядов через точно рассчитанные промежутки времени. Ошибка в расчетах может не только снизить эффективность взрыва, но и привести к катастрофическим последствиям. Ведь чем меньше взрыв совершает полезной работы, тем больше энергии расходуется на сотрясение воздуха — в буквальном смысле этого слова. Следовательно, если энергия не будет затрачена на перемещение материалов, она обратится на разрушение объектов, расположенных далеко от места взрыва.

Поэтому о грандиозности взрыва надо судить не по числу жертв и огромному радиусу бесполезных разрушений, а по величине полезной работы. Неконтролируемые случайные взрывы на заводах и складах приводят к сильным разрушениям именно потому, что они не совершают никакой другой работы. К сожалению, и при хорошо рассчитанном взрыве на перемещение грунта затрачивается не более пяти процентов энергии.